年产120万吨链篦机回转窑氧化球团矿工程项教目可行性研究报告

天津钢管新矿业有限责任公司年产120万吨链篦机-回转窑氧化球团矿工程工程可行性研究报告TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1.总论 41.1 项目名称 41.2 公司概况 5球团生产现状 6链篦机一回转窑工艺优于竖炉工艺 11市场前景分析 13资源分析 14设计依据 14设计原则 14建设规模 1510工程建设周期 15\o"CurrentDocument"球团工艺 141原料、燃料及辅助原料 14生产规模及产品方案 153物料平衡和热平衡（假定） 16工艺流程及车间组成 165主要工艺技术特点和装备水平 282.6工艺主要设备表 30\o"CurrentDocument"总图运输 31地理位置及交通 31自然条件 31总平面布置 31竖向布置 315 运输 316绿化 32\o"CurrentDocument"4.采暖、通风和除尘 321设计依据 32气象参数 32设计范围 33设计内容 335除尘 33粉尘处理 34噪音控制 35\o"CurrentDocument"5.给排水 35设计范围及设计依据 35给水 353排水 38\o"CurrentDocument"电气 381概述 38说明 38供配电 38电力传动及控制 40设备及电缆选型 40照明及防雷接地 40\o"CurrentDocument"通信 417.1通信种类 417.2通信线路 42\o"CurrentDocument"8,仪表自动化 42.1设计依据 42.2设计内容 433设计原则 434控制方式 435设计范围 436生产过程的主要检测和控制项目 43\o"CurrentDocument"生产过程自动化及其控制 48\o"CurrentDocument".供压气 52.1概述 52.2压气管道 52\o"CurrentDocument".机修设施及化验室 521设计原则 52机修设施 52仓库设施 53化验室 54\o"CurrentDocument".热力 541燃料 5412.2热力及管道 54\o"CurrentDocument"土建 551设计依据 55自然条件 55主要计算数据 56地质条件 56其他 56建筑结构形式的选择 56建筑防火 57\o"CurrentDocument"14.节能 571设计依据 572工程概述 573能源种类 574工序能耗计算（球团工艺） 575节能措施 58\o"CurrentDocument".生态环境影响分析 581设计依据 58拟建工程概况 59主要污染源、污染物及其治理措施 594厂区绿化 62环境管理与环境监测 62环保投资 62环境影响简要分析 62\o"CurrentDocument".安全与工业卫生 621设计依据和标准 62工程概况 63生产过程主要危险、有害因素及防范措施 63安全卫生防护措施的预期效果 64\o"CurrentDocument"17.消防 6417.1设计依据 6417.2工程火灾因素分析 6517.3防范措施 6517.4防火及消防措施效果预测与评价 66\o"CurrentDocument"18.概算 661工程概况 66投资范围如下： 66投资范围不包括的项目 664静态投资分析 66按费用划分（静态投资划分见表19T） 67编制依据 67工程环境保护投资 67工程消防投资 67\o"CurrentDocument"19.技术经济 681评价原则 68资金筹措及使用 68实施进度 68劳动定员 68销售收入 68成本及费用 68销售税金及附加（一期） 69损益计算（一期） 69盈利能力分析 6910 综合评价 6911主要技术经济指标 70附：120万吨链蕾机-回转窑球团矿工程总平面图.总论项目名称天津钢管新矿业有限责任公司年产120万吨链篦机-回转窑球团矿工程。公司概况天津钢管集团有限公司（以下简称“天管集团”）位于天津市滨海新区，占地4平方公里。西距市区23公里，东距塘沽港15公里，南濒海河,北依京山铁路、天津滨海国际机场和京津塘高速公路，是国家特大型企业，是天津市最大的工业企业。天管集团是目前国内规模最大的石油套管生产基地，俗称天津“大无缝”。该项目是国家“八五”重点工程。1989年破土动工，1992年热试成功，1996年正式投产。原设计为年产钢坯60万吨，无缝钢管50万吨,其中石油套管35万吨。主要产品还有高中压锅炉管、高压气瓶管、液压支架管、管线管等专用管材。围绕无缝钢管产品结构发展成为了炼铁、炼钢、轧钢的综合企业。“十五”期间，公司以科学发展观为统领，抢抓机遇，加快发展，铸就了辉煌。实现了建设“大无缝”的初衷。随着“大无缝”的崛起和国内同行业的发展，全国石油套管进口量已由1993年的90%下降到目前的不足20%,国产化率达到85%以上，同时降低了国内各油田石油管材的采购成本，实现了“以产顶进”的目标。目前，公司石油套管国内市场占有率保持在50%,提高了全国无缝钢管生产的集中度；产品出口到70多个国家和地区，跻身中国企业进出口500强。为我国2003年成为油井管净出口国做出了贡献。形成了自主创新能力。不断消化吸收引进技术，持续进行技术改造,保持了技术装备的领先水平。与国外联合研发关键技术，新建了世界第一套PQF机组，无缝钢管总量、核心装备技术进入世界钢管集团四强。具备了冶金成套设备的制造能力和“走出去”的水平。2005年3月，与德国西马克•米尔公司联合中标白俄罗斯钢管项目，实现了由技术引进型向技术输出型企业的转变。多项产品填补国内空白。建立了国家级技术中心，建设了先进的钢管加工试验线。产品由原设计的3个钢级发展到25个钢级、235个品种、上千个规格，其中62项填补国内空白，获得国家专利33项，形成了具有自主知识产权的TP产品系列。实物质量达到世界先进水平。石油套管成为“中国名牌产品”，无缝钢管成为“国家免检产品”和“中国名牌出口商品”。2002年获“国家质量管理卓越企业”称号。新工艺新技术研究成果，获国家科技进步二等奖两项，省部级科技进步奖18项。生产能力和经济效益大幅提升。2005年，钢坯生产能力达到220万吨，无缝钢管生产能力达到150万吨，成为世界最大的无缝钢管生产企业；实现销售收入204.8亿元。经济效益综合指数位居全国重点钢铁企业前列。跻身中国企业500强和中国制造业500强。企业管理水平不断提升。推行以创世界一流企业为目标的管理再造,2003年获“第九届国家级企业管理现代化创新成果一等奖”。加强信息化建设，推进ERP管理，跻身中国企业信息化500强。连续五年获天津市“双优”企业称号。2004年获全国“五一”劳动奖状。为了提高炼铁强度，降低炼铁成本，天管集团提出对炉料结构调整优化，提高入炉铁料品位和熟料比，实现高碱度烧结矿配高品位氧化球团矿的精料方针。为了降低生产直接还原铁的成本，消除进口原料的不稳定因素，稳定回转窑直接还原铁的产量，保证炼钢的产量和质量，天管集团提出DRI的高品位氧化球团的国产化。目前天管集团尚无球团矿生产能力，收购的竖炉球团和土球团，无论是质量还是数量都不能满足高炉生产需求。与此相对应，球团矿的需求缺口仍然很大，特别是高质量的球团矿更是供不应求。高质量球团矿的需求在未来将有较大的市场空间本。球团生产现状球团生产在国、内外的发展趋势氧化球团是国内外高炉炼铁实现先进的炉料结构和精料，达到降低生铁生产成本的一项最基本和最重要的技术措施。也是生产直接还原铁的原料来源。1）国外先进高炉炼铁炉料结构的发展趋势自上世纪九十年代，随着世界钢铁产量的饱和和钢铁市场的不景气到来，西欧和日本对钢铁生产采取了不同的对策。在高炉炼铁方面，欧盟的技术进步最大，达到了一个新的水平，居于世界的前列。其中以霍戈文荷兰艾莫伊登厂为代表，实现了高炉炼铁的高产量、高喷煤、低焦比以及高炉龄。1997年焦比就达234kg/t；利用系数2.8t/nf・d（最高3.lt/m3-d）和13年以上的炉龄的综合性指标。其主要原因是炉料结构的先进性和实行了精料方针，即50%球团矿与50部烧结矿，而且球团矿和烧结矿必须都是优质的。欧盟高炉炼铁、球团矿的用量在1996年都达到了20%〜70沆瑞典的SSAB厂，为实现“精品战略”，高炉几乎使用100%的球团矿，高炉利用系数达到35t/m3・d；综合燃料比457kg/t；渣量146kg/t,是世界高炉炼铁的又一先进典型。由于球团矿用量的增加和入炉综合铁品位的提高，高炉炼铁的渣量明显下降，产量大幅提高，而焦比和综合燃料都处于很低的状态，德国不莱梅194kg/t（烧结矿51%,球团矿49%）；加拿大的霍戈斯科为194kg/t（几乎100%球团）。降低渣量是当今高炉炼铁大幅改善冶炼指标的最重要的技术措施。另外日本神户十多年来坚持用70%的球团矿进行冶炼，而不用烧结矿（烧结机，环保差），也取得了满意的效果。2）国内的发展状况我国中、小高炉，生产指标相对比较先进，特别是利用系数高达4.0t/m3・d以上。最明显的原因就是使用了相对较多的球团矿。即使是质量并不高的竖炉球团矿，也起了较好的作用。像济钢、杭钢（球团矿用量为60%）和三明等高炉生产指标的先进，其原因主要是由于球团矿用量较高的作用。早年冶金部推广的“济钢经验”指出：济钢高炉先进经验就是不吃生料，多吃球团矿（20%以上）。其它的例子如：马钢四铁厂球团矿的用量由1.61%增加到20.1%,高炉利用系数均由2.Ot/m3・d,提高到2.461t/m3•d；焦比从415kg/t降低到348kg/t；喷煤比从120kg/t增加到134kg/t。武钢5号大型高炉，曾进行加大球团矿用量的冶炼探索，当球团矿配比由19%增加到23%时，生产实践证明高炉利用系数由2.245t/m3-d提高到2.437t/m3•d；焦比由379.6kg/t降低到368kg/t,均刷新了历史记录。3）先进炉料结构的发展趋势根据以上情况北京科技大学孔令坛教授提出：就我国高炉炼铁在全国范围内的情况看，未来我国高炉的炉料结构的发展趋势应是：减少烧结矿用量（下降到60%〜70%）增加球团矿的用量（上升到20〜30%以上）少吃和不吃块矿（＜5%）总之，我国越来越多的炼铁工作者都对使用球团矿和增加球团矿在炉料中的比例有了一个飞跃性的认识。把球团矿称为“顺气丸”，是高炉炼铁精料的最基本和最重要的技术措施。因而球团矿的需求将越来越大，球团厂的建设在我国正蓬勃快速发展，以满足不断改进炉料结构对球团矿的用量。4）生产直接还原铁的最佳原料天津钢管公司直接还原铁厂由于采用球团矿为原料，不但产品质量好，而且作业率和产量大幅提升。依据国情国家产业政策倡导发展球团1）高炉炼铁的需求2005年我国钢产量达6.4亿吨，预计2006年将增长达6.8亿吨，如此则需要铁料8.9亿吨，若按球团矿的用量20%计算，需球团矿约L8亿吨以上。目前球团生产工艺的主要有三种：竖炉、带式焙烧机、链篦机一回转窑。高炉球团矿入炉量在西欧总体达到20-70%。国内高炉球团入炉比例为很低，国产球团矿总量2006年预计到1亿吨左右。高质量氧化球团矿对于高炉增产降耗作用显著。在《2000〜2005年冶金科技发展指南》中提出了实现“十五”炼铁科技发展目标的措施和对策，其中指出“要从选矿、烧结、球团、炼焦各方面采用措施，提高高炉精料水平，特别是要进一步提高入炉品位，在大量喷煤、降低焦比的情况下，高炉料柱透气恶化，为了保证炉况顺行，必须大幅度提高入炉品位，降低渣量，要大力发展球团生产，建立商品球团生产基地，提高熟料中球团的配比。球团配比要从目前不足10%提高到20〜30%。为此要提高铁精矿的品位和细度。要大力发展球团生产，建立商品球团生产基地，提高熟料中球团的配比”。2）直接还原的需求近年来，随着世界钢铁工业的技术进步和环境保护的迫切要求，直接还原铁生产越来越被人们所认知。其在国际和国内市场的身价倍增，并且国际市场还严格控制其出口。不仅如此，就连生产直接还原铁的原料——球团矿都十分紧俏。在20世纪80年代中期，全球直接还原产量已突破了1000万吨，90年代初期突破了2000万吨，到2000年已突破了4000万吨，达到4378万吨。近几年，一些以短流程生产为主的钢厂开始涉及高级钢种的生产，这对金属炉料的纯净度要求更加严格，使直接还原铁的需求量进一步增加。据统计，目前我国直接还原铁的生产能力仅为60万吨，而实际生产量仅有35〜40万吨。天津钢管还原铁厂因受进口球团矿的影响，2006年产量仅为22万吨，较2005年减产6万吨。而我国进口直接还原铁也呈明显递减趋势，原因是国外普遍控制直接还原铁的出口。2000年7月27日经国务院批准，自2000年9月1日起执行的《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》氧化球团生产列为钢铁发展项目的第3项。对生产氧化球团矿的要求从现代大型高炉的实践出发，球团矿的强度应按＞2500N/个球为合格标准，有时甚至要求更高。从回转窑直接还原的实践出发，球团矿的转鼓指数在95%以上，另外为了更好的体现球团矿优越的冶金性能，在此必须强调球团强度的均匀性。强度的偏低和不均匀对高炉炼铁肯定会带来很大的不利。目前我国球团矿的粒度一般控制在876mln,根据对造球和焙烧过程系统的试验和研究得出：最佳的球团粒级为ll-12mm0为了充分发挥球形规则、粒度均匀对高炉料层结构带来的优越性，成品球团矿的粒级范围要缩小，总体粒度也要缩小。在北美所见球团矿的生产，总体上体现了“小而匀”。由于我国目前大部分球团厂用于球团生产的铁精粉粒度较粗，一般VO.O74mm粒级在70-80%左右，粗粒级多，对生球质量极为不利，而且粗颗粒多粘附在表面，这些粗颗粒在运动中非常容易掉落。同时由于膨润土的质量问题，在升温中可能产生爆裂而产生粉粒，焙烧球团层内的含粉率升高，造成成品球团矿粉率高。含粉率高易在焙烧过程中产生结块、结圈现象。为了防止这一现象的产生，往往在操作中采取降低焙烧温度来实现。这样势必使球团焙烧达不到应有的最高焙烧温度，而导致成品球矿强度的下降。同时还由于粉末含量多的原因而影响焙烧球在冷却机和进一步氧化。粉末是球团矿生产的“大敌”，因而严格控制焙烧球团层内的含粉率是强化生产和提高成品球团矿质量的一大关键，含粉率应控制在1.5%之内。竖炉球团向链篦机回转窑球团的转变上世纪70年代，我国高碱度烧结矿兴起，球团矿作为酸性炉料与之配合作为炼铁原料，才有了较快的发展。竖炉能用高炉煤气作燃料，故而在各大钢铁厂发展起来，自1968年在济南钢铁厂第一座8m2竖炉建成以来，至2004年已建成76座竖炉。直到上世纪末，首钢矿业公司在迁安矿山将生产海绵铁的设备，改造成以煤粉为燃料的链篦机一回转窑，年产球团矿120万吨的成功实施，为我国发展链篦机一回转窑球团工艺奠定了基础，也为我国在矿山建设球团厂提供了样板。此后，鞍钢工长岭铁矿、武钢程潮铁矿相继建起了大型的链篦机一回转窑球团厂，至2004年，全国链篦机一回转窑已迅速攀升至33套，还有一批链篦机回转窑正在建设中。这批大中型球团厂工艺技术装备水平及产量较高，环保也较好，质量也不错，有的球团厂球团矿TFe>65%,抗压强度达到2500N/球以上。标志着我国链篦机一回转窑球团厂的设计、设备制造和生产迈上了一个新的台阶，已形成竖炉球团向链篦机回转窑球团法转换的势态。表1近5年来日国兴聋的链篦弧一回股窑生产能力|500|240|200|12018016c)|40（万吨/年）数量（套）1535986竖炉球团的发展为我国高碱度烧结矿搭配酸性球团矿入炉的合理炉料结构做出了贡献。但是竖炉一般只适应焙烧磁铁铁精矿，而且单机生产能力小，劳动生产率低，膨润土添加量大，球团矿品位降低多，质量不均匀，难以保证满足现代化和大型化的生产要求。竖炉存在的问题与三个方面有关：竖炉断面上温度分布的均匀性，竖炉焙烧的气流分布状况，竖炉的操作。1）竖炉断面上温度分布的均匀性是获得高质量球团矿的先决条件，而温度分布均匀与否则直接受气流分布状况的影响。由于料柱对气流的阻力作用，使燃烧气流从炉墙向料柱中心的穿透深度受到限制。2）气流分布状况是限制竖炉大型化发展的重要原因之一，国外竖炉最大宽度限制在2.5m左右。竖炉宽度过大时，由于球团对气流产生阻力所导致的边缘效应，使得竖炉中心气流较弱，炉子中心易形成“死料柱”，当下料速度过快时，“死料柱”成楔状向下伸入焙烧带，其上部则发展成愈来愈厚的湿料层，进而产生死料，使焙烧过程难以进行。3）在竖炉操作过程中，对炉内气流性质的控制是一个不容忽视的重要因素。料柱气流中含量不得低于2%〜4%,即炉内应属氧化气氛，否则铁氧化物将被还原生成FeO,FeO与Si。2则生成低熔点的2FeO-SiO2,从而最终影响球团矿质量。目前有的竖炉厂家为了延长竖炉大水梁的寿命，把大水梁移到竖炉焙烧带以外，此种办法虽延长导风墙，但依然解决不了竖炉球团抗压强度的问题。链篦机一回转窑工艺优于竖炉工艺①对原料及其性质波动的适应性竖炉工艺仅适用于磁铁矿（配加赤铁矿量一般不超过10%）的球团生产。链篦机一回转窑工艺不但可用于磁铁矿、赤铁矿，我公司总包的西昌年产50万吨球团工程赤铁矿比例达到70%的生产线，是国内第一条大配比红矿生产线。因为链篦机、回转窑、冷却机可分别在一定范围内调整速度，使其热工制度能较好地适应原料性质波动引起的变化，而带式焙烧工艺则是很难以做到的。②规模生产竖炉单系列一般规模不能超过50万t/a0而链篦机一回转窑更适于中、大型球团厂的建设，目前最大的（单系列）规模可达500万t/a以上。③球团矿的质量竖炉由于其端面上温度的不均性和球团在炉内向下运动的快慢不同，其焙烧质量的均匀性很差,大部分抗压强度不到2000KN/个球，不适合高炉的发展。灵活可调的热工制度和球团在窑内不断的翻滚，这样的加热焙烧过程，不但使成品球的焙烧质量好，而且特别均匀。抗压强度大于2200KN/个球，有的达到3500KN/个球。④可用煤作燃料，更适合我国的国情和降低球团矿的生产成本竖炉目前只能用煤气和油作燃料；用煤作燃料，目前尚无成熟的工业生产先例。链篦机一回转窑燃料不但可用煤气和重油，而且可用100%的使用煤粉，也可混合使用两种燃料，高炉煤气、高焦混合煤气、转炉煤气和发生炉煤气都可作为链篦机一回转窑的燃料。⑤膨润土的用量目前国内竖炉膨润土的配比在2.6〜6.2%;链篦机一回转窑工艺膨润土的配比在一般在2%左右，有的配到1.0〜1.5%,每配1%的膨润土,成品球品位下降0.55%.⑥球团矿的粒度目前我国球团矿的粒度一般控制在8-16mm,根据对造球和焙烧过程系统的试验和研究得出：最佳的球团粒级为ll-12mmo为了充分发挥球形规则、粒度均匀对高炉料层结构带来的优越性。竖炉成品球的粒度很不均匀，一般球团矿10T6mm平均才占在51.44%左右。链篦机成品球的8-16mm占90%。⑦含粉率竖炉含粉率平均在10-12%,有的竖炉含粉率达14%o链篦机含粉率一般控制在1.5%之内。从投产以来的生产实际看，存在含粉率高、能耗高、故障率高、作业率、消耗新水高等问题，特别是抗压强度等产品质量指标难以满足用户要求。⑧新水耗量竖炉新水耗量平均在0.5-2.0(t/t)o链篦机的新水耗量平均在0.2-03(t/t)o⑨工序能耗同等规模的竖炉工序能耗大于链篦机一回转窑工艺，如：50万吨/年的竖炉能耗70kg/标煤-t,而同等规模的链篦机一回转窑工艺49kg/标煤•to⑩工程投资同等规模的竖炉投资小于链篦机一回转窑工艺，大规模(年产80万吨以上)链篦机一回转窑工艺优于竖炉。综合效益链篦机一回转窑工艺好。链篦机一回转窑球团是当今世界上最先进的球团矿生产工艺。市场前景分析1)作为高炉炼铁的原料国家产业政策鼓励大力发展国产球团矿，在我国即使把全部的精矿都转化为球团矿，平均在高炉炉料中的比例也达不到50%。因而球团矿的需求将越来越大，球团厂的建设在我国正蓬勃快速发展，以满足不断改进炉料结构对球团矿的用量。2）作为生产DRI产品的原料2006年3月20日在东北大学召开了《全国非高炉炼铁熔融还原会议》中指出，球团矿是生产直接还原的理想原料，天津钢管直接还原铁厂采用了巴西的球团矿生产直接还原铁，不但产品质量好，而且作业率和产量都大幅提升，由于该厂用的是巴西的球团矿，吨球团矿在1140元左右,故而运行成本很高。我公司和东北大学正在联合开发把链篦机一回转窑生产氧化球团的技术和HYL法竖炉熔融还原炼铁技术结合在一起的技术开发。资源分析氧化球团生产所需原、燃料主要有：铁精矿、膨润土、烟煤。各种原、燃料需要分别约为：120万吨，2.4万吨，3.6万吨。原料供应量和来源为：1）铁精粉：唐山和河北周边的磁铁矿。2）膨润土：外购钠基膨润土。膨润土需要量一般在2%左右，年用量约4万吨。为提高球团品位，减少膨润土用量，对膨润土质量应严格控制。（膨润土减少1%,品位增加0.55%左右3）燃料：回转窑焙烧和精矿干燥用煤单耗30kgcel/t球，年需要量约6万吨，主要来自山西优质烟煤。1.7设计依据1）依据钢铁产业结构调整指导目录（2005年本）第一类鼓励类120万吨/年链薄机-回转窑生产氧化球团工艺。2）天管集团提供的有关数据、资料。设计原则为使拟建工程达到“流程合理；高效率；环保型、节能型工厂。在编制过程中力求节省投资、技术进步的原则在编制过程中要考虑企业建设的高起点，充分发挥各种高新技术的优势。坚持采用实用、高效、成熟的技术，用先进适用的技术提升传统产业，提高工艺和技术装备水平，提高产品质量和数量，提高劳动生产率，降低成本，增强市场竞争力。尽量减少企业用地，节约土地资源的原则在总图设计中力图把工艺路程压缩到最短，在规范允许的范围内，最大限度地压缩工艺和辅助设施的占地面积，尽量减少各种物料的折返率，增加土地建筑系数，使土地资源得到充分利用。可持续发展的原则把保护环境放在重要地位，推进节能环保一清洁生产技术，采用源头控制策略，降低污染物和有毒物对环境的污染，对产生的废水、废气、噪声和固体废物均进行充分研究，采取有效的控制措施。建设规模拟建一条年产120万吨的链篦机-回转窑氧化球团矿生产线（其中用于生产海绵铁的球团矿50万吨，用于高炉炼铁或商品球团70万吨）。10工程建设周期建设期10个月，一年后达到年产120万吨能力。项目2007年23456789101112可研、初步设计—>施工图设计设备采购及制造土建施工设备安装调试►表1-3工程建设进度初步安排表（球团工程的建设）2.球团工艺2.1原料、燃料及辅助原料1.1铁矿粉球团生产线所使用的含铁原料主要来源唐山和河北周边的磁铁矿，年耗量为〜132万吨（干料量），如果在生产过程中需要配加赤铁精矿粉,最多配比小于30%,铁矿粉的主要物、化性能见表2-1。表2-1铁矿粉主要物化性能表化学成分%TFeFeOSiO?MgOCaOALAsp65'660.15.5~6.50.05物理性能水份%堆比重t/m3-200目粒度烧损％50~60%1.2燃料焙烧使用的燃料可为全喷煤，焦炉煤气，高焦混合煤气，发生炉煤气，高炉煤气加附助喷煤。在没有高炉和焦炉煤气的地方，可采用全喷煤。回转窑喷煤和精矿干燥用煤单耗35kg/t球，年需要量3.6万吨，主要来自山西、内蒙优质烟煤。燃料为高热值烟煤。链篦机-回转窑球团工艺对煤质优一定要求。根据国内外生产实践，确定煤种主要技术指标见表2-3,2-4o表2-3 烟煤主要技术指标发热值挥发份灰份灰熔点含硫量粒度27~29MJ/kg25~35%8^12%1400~1500oC<0.5%0~25mm表2-4 无烟煤主要技术指标发热值粒度挥发份灰份含硫量灰熔点27.5MJ/kg0、25mm<8%<14%<0.5%>1400℃3膨润土为改善生球的粒度组成，提高生球和干球的强度，在球团混合料中加入2%的膨润土，采用钠基膨润土。膨润土由国内采购，要求膨润土进厂粒度<200目的含量295乐采用编织带包装，合格袋装膨润土由汽车运输，储存在膨润土仓内。膨润土的主要物化性能见表2-5。表2-5膨润土的主要物化性能表（假定）化学成分外Si02A12O3FeOMgOCaOK.0Na20烧损601422.51.250.82.5<8物理性能蒙脱石含量胶质价-0.074mm膨胀倍数耐火度水份％吸水率64.5%75%298%151350℃<10%500-600%2.2生产规模及产品方案2.1工作制度工作制度为连续工作制，主机年工作日为330天，计7920小时，作业率为90.4%,每天三班，每班8小时。2.2产品方案1）球团生产线生产酸性氧化球团用于高炉生产，成品球团矿粒度为8-16mm,其中10T6mm占90%,质量标准如下：TFe:263% （根据铁精矿来源，有可能265〜66%）FeO:^1.0%抗压强度：22500N/个ISO转鼓强度：+6.3mm>95%抗磨指数： -0-5mm<5%筛分指数： -5mm <5%膨胀指数： ^15%2）球团厂生产线生产高品位酸性氧化球团用于DRI生产，成品球团矿粒度为8-16mm,其中10-16mm占90%,质量标准如下:TFe266%（原矿品位TFe269%）Si02W3%抗压强度：22500N/个ISO转鼓强度：+6.3mm>95%抗磨指数：-0.5mmW5%筛分指数： -5mm <3%膨胀指数：W15%物料平衡和热平衡(假定)表2-6 物料平衡表(以1分钟产量计算)收入(kg)%支出(kg)%混合精粉2438.7387.33球团矿2536.7990.84膨润土50.501.78水蒸汽246.128.81氧气57.842.07烧损7.400.26水分246.128.81so22.190.08总计2793.19100.00总计2792.5100.00表2-7热平衡表收入(Kcal/min)%支出(Kcal/min)%煤粉燃烧297102.2159.34球团带走40588.538.11铁矿氧化201118.4240.17废气带走96477.7519.27硫氧化2432.670.49散热损失350761.9270.06水蒸汽12825.112.56总计500653.30100.00总计500653.30100.00工艺流程及车间组成4.1工艺流程见工艺流程图2-14.2主要车间组成新建球团生产线的拟定的主要生产车间包括：铁矿粉精选车间、膨润土仓库及配料室、干燥室、润磨室、造球室、生球筛分布料系统、链篦机-回转窑-环冷机系统、主引风系统、成品储运系统，煤粉制备系统，主控室和配电室，水泵房和循环水池等附属设施。图2-1链篦机一回转窑球团工艺流程图2.4.2.1铁矿粉精选车间铁矿粉的精选主要为了生产高品位的氧化球团供直接还原生产用，精选车间生产规模是年产80万吨铁精粉，连续作业制，年作业300天。进厂原料条件拟定为：细度：一200目55%左右，铁品位：65%以上（磁铁矿），可磨度：中等。1）磨矿分级：采用一段全闭路磨矿流程，磨矿产品细度一200目80%o分级采用耐纳特旋流器和高频细筛联合分级，这样既利用了旋流器工作效率高、处理能力大的优点，又利用了细筛严格控制分级粒度和脱除颗粒较大的贫连生体的优点，将两者很好的结合。2）磁选:磨矿合格的一200目80%产品进入弱磁性磁选机两次连续磁选，磁选铁精矿进入精矿脱水作业，磁选铁尾矿进入尾矿脱水作业。铁回收率：290%,铁品位：69%（磁铁矿）。3）铁精矿脱水：精矿脱水采用两段机械化脱水。一段采用磁力脱水槽，它既有脱水作用，又对提高精矿品位有一定的作用。二段采用先进的陶瓷过滤机，设备功耗很低，水分低，水分可控制在＜10%,降低了后续烘干的成本。4）铁尾矿脱水：铁尾矿脱水采用两段机械化脱水。一段采用周边齿条传动浓密机脱水。二段采用陶瓷过滤机，水分较低，水分可控制在＜10%。5）成品的输送通过磨矿-磁选-脱水的铁精矿粉由B=1000mm受料皮带机送到球团的铁精矿仓库中，由B=1000mm受料皮带机送到铁精粉的成品堆场64X45m或者直接送入配料室。2.4.2.2配料室用皮带机（B=1000mm）把铁精粉库的铁精矿粉送至精矿仓，精矿仓内配置6个铁矿粉仓，每个矿仓有效容积100m\可贮存生产用铁矿粉约10小时。精矿仓下配备变频调速的宽皮带给料机和电子皮带称进行配料（一体机）。2.4.2.3膨润土仓配料室2个膨润土仓，每个仓的有效容积为60m3,可储存100吨膨润土，储存时间约1.5天。膨润土采用斗提装到仓中或者气力输送，膨润土仓下各设一台称重螺旋给料机或减量称（双出料）进行配料作业。膨润土配加量为矿粉的2%左右。配料比的设定值由PLC微机控制、自动调节。2.4.2.4干燥室干燥室内配置一台C3.2X25m干燥筒。按生产要求配好的矿粉和膨润土经配料皮带机运到干燥室，经过初步混合后给入干燥筒干燥。混合料的水份为10.0%,正常工作处理能力为160~180t/h,干燥后的精矿粉水份为8.0%左右。精矿干燥热风炉以煤气为燃料，进口烟气温度700C,出口废气温度120℃,从干燥机排出的废气经除尘净化后排放。精矿干燥室设有独立的监控室，有专人看护。2.4.2.5润磨室干燥后的混合料经配料皮带机运至润磨室进一步润磨、混匀。润磨室内配置了2台C3.5X6.2m润磨机，单台处理量为70t/h。润磨后的混合料成份中-200目＞85%。在生产中可采用部分润磨；部分不润磨，走旁路系统。润磨的作用:提高铁精矿的细度，增加铁精矿的比表面积，改善铁精矿的造球性能，降低膨润土的用量，使用润磨工艺后效果十分明显，下面为某球团厂物料润磨和不润磨的各项性能指标的比较表2-3o表2-8 物料润磨和不润磨的各项性能指标的比较序号项目钠基膨润土用量%生球落下次数湿球返料％造球机产量t/h球团矿品位％1润磨1.53-555064.1—63.82不润磨2.72〜3163462.82.4.2.6造球室混合料由皮带机运至造球室上部，分别卸至6个混合料仓内。仓下分别配备6台C6.0m圆盘造球机，单机生产能力为50t/h,5台运行，1台备用。混合料仓设料位计，仓下配L0m宽皮带给料机，将混合料给到造球盘上。每个造球盘的进料由皮带机向造球盘布料。为保成球质量，造球盘可调速，其倾角也可以调整。造球是球团工艺中一个十分重要的工序，生球质量的好坏直接影响到球团焙烧工艺的正常进行和成品球的质量。影响造球的因素很多，除设备参数的可调性外，造球盘的加料、加水方式、水量的精确控制都与造球工水平的高低有关，是影响成球率和生球质量的重要因素。对此本设计中进行了充分考虑，采用了性能较好的造球设备和较高的自动化控制水平。一般磁铁精矿适宜的成球水分〜8%,成球时间〜12min。对生球的质量要求如下：粒度9〜16mm落下强度大于5次/0.5m抗压强度大于15N/个球6台造球盘生产出的生球经皮带机收集后运往生球筛分布料系统。2.4.2.7生球筛分和布料生球筛分、布料系统由梭式皮带机、大球辐筛、宽皮带机、辐式布料器和返料皮带机组成。大球短筛转子间隙可调，筛上大于16mm的不合格生球经皮带机收集后返回重新造球，筛下小于16mm的生球经宽皮带机输送到短式布料器上，宽皮带机可变频调速，辐式布料器筛除残余的8mm以下不合格小球，并将8〜16mm合格生球向链篦机篦床上布料。这套联合筛分布料装置可将生球均匀地分散平铺开来，再次筛除夹杂在生球中的粉料，并使生球进一步滚实、滚紧，最终将合格生球均匀地平铺在链篦机篦床上。经两次筛分筛除的超粒级和小粒级球，经粉碎机打散处理后由带式输送机送回成球系统重新造球。2.4.2.8链篦机-回转窑-环冷机系统新建链篦机、回转窑和环冷机三大主机组成焙烧系统。生球在链篦机上干燥和预热，在回转窑中焙烧、固结，在环冷机中进行冷却。该球团生产线，链篦机采用四室四段工艺，采用挠性篦床技术，减少小轴的受力负荷；采用可在线调节式的铲料板，降低机头的漏料率；三个室的隔墙砖可调节开口大小，以利于生球更好的干燥预热。回转窑采用两支承短窑结构，可增大气体辐射层厚度，改善传热，提高产量、质量和减少结圈现象，采用起动性能好的液压马达传动，滚动轴承代替滑动轴承降低运行阻力；回转窑大齿圈与筒体的连接采用变刚度弹簧板结构，使传动平稳，减少对窑内衬的冲击负荷；托圈采用可调垫铁技术，使其更换方便。冷却采用鼓风冷却，环形冷却机，销齿传动，环冷机设9个风箱，三台鼓风机，环冷机的转速根据回转窑的转速可以调节，环冷机罩分为三个区，一冷、二冷区回收热风至回转窑和链篦机，三冷区废气温度较低，通过烟囱排放。在球团工程中，链篦机是最最关键的设备，它关系到整条生产线的作业率和产量等。它所处的环境也是最恶劣的。该台设备承受从常温到温度700C左右，它不同于烧结机，烧结机有铺底料，设备的材质不仅要满足强度要求，更重要的是材质的抗热疲劳性要好，要能保证材质能急热急冷。(1)生球干燥、预热链篦机规格为B4X36m。采用四室四段工艺。链篦机布料厚度为180-200mm,正常生产速度为1.5m/min。生球干燥与预热在链篦机上完成。干燥预热分为鼓风干燥段、抽风干燥段、预热段。1）鼓风干燥生球在鼓风干燥段内用180〜250C的干燥气流进行干燥，去除生球附着水，同时可以避免下部生球过湿。鼓风干燥用热气流来自环冷机第三冷却段热废气。环冷机三冷段热废气温度在300~350℃之间，通过风机和管路系统送往鼓风干燥段。管道上设有冷风阀，兑入部分冷风，以使鼓风干燥风温度控制在180~250℃。以保护链篦机风箱恒压。生球的湿料层起着烟尘过滤作用，从料层出来带有水分的热废气，通过链篦机上部烟囱排向大气，排出废气含尘＜lOOmg/ml2）抽风干燥抽风干燥段采用来自预热II段近400C回收热废气对料层进行干燥，使生球脱水、干燥，并可以承受预热I段700C以上温度。设一台主抽风机，从风箱抽出的热废气，经主电除尘器除尘后由主抽风机再经烟囱排入大气。3）预热I段在预热I段700C以上热气流通过料层使生球继续干燥，并开始氧化，以保证球团在预热口段可以承受1000C以上高温。预热I段主要热源为来自环冷机二冷段热废气，并补充部分来自预热II段1050C热气流，这股热气流通过预热I段与预热II段烟罩间隔墙孔导入。来自环冷机二冷段热废气通过管路直接进入预热I段烟罩。预热I段热废气通过风箱两侧汇集总管与抽风干燥段热废气一起，通过主电除尘器、主抽风机和烟囱排放。4）预热II段在预热II段，球团进行氧化、分解和加热，并完成部分固结硬化，使球团有一定强度，能经受由链篦机落到回转窑时的冲击，在回转窑运动过程中不致破碎。其热源来自窑尾约1100℃热气流。链篦机篦床上最下层球团在离开链篦机进入回转窑时的温度控制在750c左右，以使链篦机篦板不致承受过高温度而损坏。在预热II段烟罩顶部设放散烟囱和放散阀，作为烘炉和故障操作用。生球在链篦机上干燥、预热共22.7mino预热后球团矿获得足够强度，经铲料板、溜槽进入回转窑。(2)氧化焙烧回转窑规格5X33m,设计正常处理能力155t/h。球团焙烧固结在回转窑中进行，焙烧温度1200〜1300C。回转窑在窑头(出料端)设有粉煤或煤气烧咀供热，同时由来自环冷机I冷却段的高温废气作为二次风进入窑内。预热球进入窑内随着窑体的转动而不停地翻滚，使球团与高温热气流充分接触，以达到均匀焙烧的目的。这也是回转窑工艺与竖炉、带式焙烧机工艺最本质的区别之一。球团在回转窑中经过25〜30min的高温焙烧，由磁铁矿氧化成的Fe2。?微晶再结晶,同时完成晶粒长大形成晶桥及产生部分低熔点化合物等化学反应，使球团固结致密、强度显著提高，可达2500N/个球以上。窑头和窑尾罩采用新型的密封装置，并设结构冷却风机。在一、二档基础出处设有检修通道。采用红外测温-双色测温-固定热电偶测温相结合的检测方式，检测和控制回转窑的温度。焙烧好的球团矿通过回转窑窑头罩内的溜槽和固定筛卸到环冷机受料斗内。(3)环冷机环冷机有效冷却面积为69m:中径12.5m,台车宽2.2m。正常处理能力160t/h。正常冷却时间为30〜45min,料层厚760mm,环冷机由回转部分、风箱、传动装置、机架和上罩组成。设3台鼓风机冷却风机和两台结构冷却风机。从回转窑排出的球团温度〜1250C,粒度8〜16mll1,其FeO含量6〜7%o高温球团在环冷机上不仅完成冷却，而且还须进一步氧化，使其FeO含量降至1%以下。环冷机采用鼓风冷却。由于回转窑是高温作业，物料在一定条件下,可能有低熔点化合物的产生,会产生少量结块，因而也会间断有大块排出。为保证环冷机的冷却效果，高温物料在进入环冷机前先经过一次固定筛分，筛除的大于200mm大块粘结料，任其自然冷却后人工回收处理。筛下小于200mm部分则进入环冷机布料斗将其均匀地布到环冷机台车上，布料高度760mm（可根据回转窑给料量的波动调整环冷机的速度）。球团矿从台车的受料端到卸料端沿途经过鼓风冷却后平均温度将降至120℃以下，机上冷却时间30〜50min（可调）。环冷机根据风流平衡计算配备3台冷却鼓风机，风机均设有自动调节阀门，可通过调节冷却风量来控制回热温度。环冷机热风罩分为三段,高温段废气（〜1100C）通过回热管直接引入回转窑作二次风；中温段废气（〜580C）被引至链篦机预热过渡室,低温段废气也被用作链篦机鼓风干燥段热源；正常生产中环冷机的热废气全部得到利用。2.4.2.9工艺风流程从环冷机一冷段返回的950C〜1100C的高温热风，通过回转窑窑头罩至窑头，即做燃烧的二次风，又增加窑尾返至链篦机预热段的含氧量，提高球团的氧化程度。从二冷段返回的500C左右的热风通过回热风系统到链篦机干燥口段，进一步使生球干燥脱水。同时链篦机预热段风箱返回的350℃左右的热风经除尘器和耐热风机至链篦机干燥I段烟罩，对生球进行干燥。干燥I、II段出来的废气经除尘、主引风机、烟囱排入大气。工艺风流图见图2-2o豌排放L图2-2链篦机一回转窑工艺风流程图4.2.10主引风系统来自链篦机干燥段风箱的废烟气汇集后，经除尘器、主引风机、烟道通过烟囱外排。主抽风机正常风量为80X10宿/h,负压5kpa,通过主电除尘器，主抽风机和烟囱排出废烟气，排放浓度WlOOmg/nfo2.11成品球团矿的贮存和外运链篦机一回转窑工艺生产的氧化球团矿，正常情况下产品中含粉率很低，一般-5mm粒级不超过2机球团矿冷却后用链板机或者皮带机直接送往成品仓贮存，用汽车外运外运。成品仓设有3个矿槽，成品仓总贮存量约3000t,可贮存一天的产量。除此之外，还设置有成品球外排堆场。4.2.12工艺废气处理1）废气处理自链篦机预热段风箱抽出的载热废气经过两级高效多管除尘器净化后回到抽风干燥室循环利用。抽风干燥和预热过渡段排出的低温废气（200C以下）引入三电场电除尘器净化后，由风机导入100m高的烟囱排入大气；鼓风干燥段的废气由于湿度大、含尘浓度极低，可直接排入大气。上述工艺的粉尘排放浓度可达到或低于国家规定的排放标准。2）粉尘及散料回收链篦机风箱的粉尘以及工艺过程除尘器收集的粉尘可通过气力输送装置送配料槽或者收集完后由汽车运到烧结用，参与配合料后经混合再进入造球工序，链篦机下散料及排料端漏料由斗式提升机送回窑内。所有粉尘及散料全部返回利用。2.4.2.13化验检验系统球团厂设检验室，对球团生产进行必要的物理检验（如水分、粒度、落下强度、抗压强度等）。2.4.2.14主要设备选择1)精矿干燥机计算公式：G=AV/{10公(W1-W2)/(1-W1)}式中：G——干燥机处理量，按180t/h计算；A 蒸发强度，根据生产经验定为30Kg/m2•h；V——干燥机容积m3；W1——物料初水分，暂定为12%；W2——物料终水分，暂定为8.0队按上述公式计算：干燥机容积V=134m3,故选一台中3.2X25m圆筒干燥机，容积为190m3即可满足生产。2)圆盘造球机选用①6.0m圆盘造球机，根据国内生产实例，台时产量定为50t。N=K・Q/(330X24Xq)=1.1X150/(330X24X50)=4.17式中：Q——混合料年用量，150万；q——单机生产能力，取50t/h；K——波动系数，取1.1。取5台，备用1台，共6台。3)链篦机参照国内外生产实例，本设计确定链篦机规格为4.0X36m,有效面积144m2。拟定鼓风机干燥段为24m:抽风干燥段为361^,预热I段为36m2,预热H段为48m2,考虑到实际生产中要配赤铁矿，故设备利用系数取27.5t/m2-d0设备能力=有效面积X利用系数X年工作日=144X27.5X330=130.68(万吨/年)4)回转窑经计算回转窑的规格为①5X33m,有效容积525m3,利用系数7.0(t/m!d)o设计能力为120万吨/年，即小时产量为152t/h,考虑返粉5%,实际小时产量160t/h,回转窑的焙烧时间：30min,球团的容重：2.2t/m3填充率=半小时产量/（容重X回转窑有效容积）=80/（2.2X525）=6.9%根据球团工艺回转窑的填充率一般在6%〜8%,故选用回转窑的规格为①5X33m合适。5）环冷机根据我公司设计经验及国内环冷机生产经验，本设计确定环冷机规格为①12.5m,有效面积69nl2,台车宽2.2m,料层厚度760mm。冷却时间=有效面积X料层厚度X球团矿堆比重/［年产量/（年工作日X24X60）］=69X0.76X1.9/［1200000/（330X24X60）］=39.5min2.5主要工艺技术特点和装备水平本方案充分吸收了国内、外球团厂的先进经验，在工艺，设备和控制等方面都采取了一系列措施，力争在装备水平、生产指标和能耗等方面达到国内同类型厂的先进水平。具体表现在：采用自动重量配料，提高配料精度。精矿设精矿仓库，各种精矿、膨润土和除尘灰进行一次配料，保证混合料成分稳定。设有精矿干燥系统，保证精矿水分控制在合理范围内。选用润磨机。混合料经过润磨处理后，物料粒度变细，-200目增加10%o改善物料的表面特性，比表面积增大。混合料通过润磨后大大提高物料混合程度，强化精矿和膨润土的混匀度，提高生球强度。圆盘造球机采用电动旋转刮刀，盘面无死料区。重视生球质量，采用梭式皮带、宽皮带、辑式布料机联合布料方式,严格控制布料精度。气体循环系统与国内外先进流程相结合，并做了改进，尽可能回收气体余热，节约燃料，降低能耗。采用集散型控制系统，实现全厂自动化，力求生产过程在最佳状态下进行，并可提高劳动生产率。结合国内外生产经验，将链篦机、回转窑、环冷机的细部结构做了相应的调整，既延长设备的使用寿命，又便于安装、检修和工人操作。具体表现在：(1)链篦机采用新型铲料板，结构简单、易维护、使用寿命长。传动电机采用变频调速方式。(2)回转窑采用单侧传动，电机采用变频调速，并设手、电动两种微动方式。窑头、窑尾采用轻型密封结构，蜜封性能好，又适应窑的挫动。(3)设计采用固定筛，窑头“结圈”自动卸料，不需打开窑头罩，使窑内焙烧温度更稳定。(4)改善窑头罩观察孔结构，做到窑内状况清晰可见。(5)窑内焙烧温度控制采用双色测温仪一固定热电偶相结合的检测方式。(6)窑体采用复合砌筑方式，耐火材料厚250mm,窑壁与耐火褥之间设硬性隔热夹层，窑皮温度低于200c(7)为改善球团矿质量、降低燃耗、提高产量，本设计采用了复合回热系统。(8)环冷机受料斗下部采用新型异性砖，保证布料平整及不往卸料区溢料。链篦机、环冷机罩上采用预制结构，既防水又便于安装、检修。需浇注、喷涂、捣打的地方采用隔热效果好又便于施工的结构。(9)为确保环保达到国家标准，废气采用高效除尘器处理，粉尘采用密封输送，尽量减少二次扬尘。序号名称型号规格单位数量重量（吨）备注单重总重1.铁精粉配料称B=1000套62.膨润土的螺旋称代23.烘干机4>3.2x25mA14.润磨机63.5x6.2m台,21332665.圆盘造球机力6.0A6492946.辐式筛分机A17.梭式布料器台18.宽皮带机1129.辐式布料器台11610.生球破碎机414.511.链篦机4X36m台190012.回转窑4)5X33mA175013.环冷机69m2台132514.耐热风机台25511015.合金旋流除尘器A220040016.主引风机A26513017.三电场电除尘器台217068018.斗式提升机A2112819.环冷鼓风机台3.总图运输地理位置及交通天管集团拟新建的年产120万吨球团工程，工程所在地西距市区23公里，东距塘沽港15公里，南濒海河，北依京山铁路、天津滨海国际机场和京津塘高速公路，铁路公路四通八达，陆路海路运输条件十分便利。自然条件气候特征夏季盛行风和风，冬季多风和风。年平均风速4.2m/s,最大风速m/s,静风率全年平均％。3总平面布置总平面布置按120万吨/年布置。在满足生产要求、符合卫生、消防等国家有关规范的前提下，做到工艺流程合理；在场地条件复杂的情况下，总图布置要规整合理，交通运输分流明确。4竖向布置场地排雨水采用道路面雨水口接雨水暗管的方式，汇集后统一排入排洪沟内。运输根据工艺流程要求，并结合厂区运输现状，新建球团生产线的原料、燃料及成品主要采用铁路、公路和胶带机三种运输方式，铁路运输主要包括：精矿粉、膨润土、原煤及球团成品；胶带机为原料及成品的内部倒运。球团车间道路为混凝土路面，路面宽6m和5m,与现有的道路衔接,道路内缘转弯半径不小于6m,能满足车间运输、消防、安全的要求。

绿化在生产线周围设置了环形道路作为消防通道，本工程不设消防站。根据消防要求岗位配置消防器材。为减少烟尘、噪音对周围环境的污染，在道路两侧及边角空余地带植树绿化，绿化植物选择适合当地生长的乔、灌木及草皮栽种。改造尽量在已有的绿化的基础上见缝插针进行绿化。.采暖、通风和除尘1设计依据1.1应用标准GB50019-2003GBZ1-2002GB50019-2003GBZ1-2002GB9078-1996GB16297-1996GBJ87-1985（1998版）《工业企业设计卫生标准》《工业炉窑大气污染物排放标准》《大气污染物综合排放标准》《工业企业噪声控制设计规范》2气象参数1、大气温度：TOC\o"1-5"\h\z年平均 11.7℃夏季平均 ℃夏季最高 ℃冬季平均 -10 ℃冬季最低 T6 ℃2、大气压力年平均 1048.4hPa夏季平均 KPa冬季平均 KPa3、相对湿度年平均 65%夏季平均 %冬季平均 %3设计范围厂区主要车间：链篦机回转窑（含环冷机）、配料室、润磨室、造球室。汽车装车槽、膨润土贮存间及成品转运站等车间的除尘设计；桶装油库、化验室、循环水泵站，高地压配电室的通风设计；各电气控制室的空调设计。4设计内容4.1采暖厂区内的部分车间如控制室、循环水泵站，精矿准备系统以及链篦机室部分设置集中采暖，区域生产厂房不采暖。各车间室内采暖计算温度如下：水泵站、精矿准备室、各控制室等为16C,主控室为：18C,润磨室、精矿干燥室、造球室等为23℃。散热器的选型：车间选用光面管型散热器；采暖耗热量总计：2350KWo4.4.2通风与空调4.2.1化验药品库及通风柜设计有机械排风系统，排风系统的排风量,均按室内换气次数210次设计，排风机采用玻璃钢轴流风机。4.2.2高、低压配电室设有机械排风系统，排风系统的排风量均按室内换气次数210次设计，排风机采用轴流风机。4.2.3精矿干燥室设有自然排气系统，造球室设有机械排风系统，排风系统的排风量均按室内换气次数26次设计，排风采用轴流风机。4.2.4桶装油库采用自然通风方式，屋顶设有自然通风帽。4.2.5对在生产过程中，要求保持一定温度，湿度和空气洁净度的房间一如电气控制室、化验室设置了空调装置，空调机采用风冷冷暖（热泵）型。除尘球团厂的原料入厂后，要经过配料、干燥、润磨、造球后经链篦机、回转窑至冷却及成品转运和储存等生产环节，在此过程中会产生大量的粉尘，这些粉尘有的浓度高、温度高，而有的粉尘粘度大，硬度大。设计考虑根据各产尘部位的粉尘性质不同，采用不同的密闭和除尘措施。5.1尘源密闭对生产过程中产生粉尘的设备和产尘点，在最大限度密闭的基础上,设置机械除尘系统进行抽风，使密闭罩内形成一定负压，防止粉尘外逸,使岗位含尘浓度符合国家所规定的W8mg/n）3岗位卫生标准。5.2环境除尘环境除尘系统包括原料系统除尘、烘干机除尘、环冷机、卸料及成品储运除尘系统。1）原料系统除尘：原料系统膨润土仓卸料时产生粉尘，本设计在两个膨润土仓顶设一台仓顶布袋除尘器，净化后的空气达标后，高空排放，除尘器收下粉尘直接落入仓内。2）烘干机除尘：烘干机烟尘经除尘管道进入除尘器，经除尘器净化后，由风机经烟囱高空排放。除尘器收集的粉尘由卸灰阀，螺旋输送机直接把粉尘送至润磨机的供料皮带机上。3）环冷机卸料及成品储运除尘：该系统包括环冷机卸料，成品转运站等。设计选用ZC型回转反吹扁袋除尘器，除尘效率：99.5%o经除尘器净化后的空气，达到国家规定的排放标准，由风机经排气筒高空排放。4）除尘器收集的粉尘定期由粉尘用螺旋输送机集中，经气力输送至工艺灰尘矿槽回收利用。气力输送泵采用V=2m*仓式泵，压缩空气耗量20m'/min,气压P=0.5〜0.7kPa.焙烧系统产生的烟气经主抽风系统进入除尘器，系统总风量：1200000m3/h,初始浓度700mg/Nm3,除尘效率：＞98%,烟气净化后经高烟囱排放，粉尘排放浓度V80mg/Nm,符合国家排放标准。6粉尘处理粉尘的处理有两种方法：方法一：通过除尘器收集的粉尘用螺旋输送机集中，经气力输送至工艺灰尘矿槽回收利用。气力输送泵采用V=L5m3仓式泵，压缩空气耗量15m7min,气压P=0.2〜0.5MPao方法二：通过除尘器收集的粉尘选用埋刮板输送机运到头部，下到粉尘加湿机加湿，加湿后的粉尘下到返矿皮带运至返矿堆场。埋刮板机:MS-20,30t/h;粉尘加湿机：DS-80,30-60t/h;返矿皮带：630mm,7.5kw.（利IB）O7噪音控制在设计中，风机进、出口与连接管道采用软连接，风机出口管道上设有消声器，用以控制风机噪声，以满足《工业企业噪声控制设计规范》的要求。5.给排水5.1设计范围及设计依据1.1设计范围本设计范围包括本生产区内的循环供水系统，车间厂房的室内外给排水及消防。1.2设计依据a.国家现行的给水排水工程设计规范b.《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）c.工艺及其专业提供的设计条件5.2给水5.2.1水量、水质、水压1）给水水量球团工程：总用水量370111%1,其中新水量60m7h,循环水310m7h；精选车间：总用水量630nl7h,其中新水量80m7h,循环水550nl，/h；该工程水量：总用水量lOOOmVh,其中新水量140n?/h,循环水860m：7h；消防水量：根据《建筑设计防火规范》（GBJ16-87,2001版），本工程煤仓属丙类库房，室内、室外消防水量分别为10L/s、35以s,火灾延续时间为3小时，一次消防总用水量为486m3,贮存在循环水泵站冷水池内。2）给水水质生活用水水质必须符合国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）,生产新水水质的悬浮物含量应小于30mg/Lo3）要求水压生产新水：0.35MPa；生活用水：0.30MPa5.2.2给水系统1）生活给水系统从厂区自打井供生活给水管上接一条DN100的给水管供给电气楼、化验室等生活用水。2）生产新水、室外消防给水系统该系统主要供给各车间洒水清扫、循环水给水系统的补充水、成品堆场喷洒除尘、加湿机用水、造球机添加水和室外消防用水。从自打井生产给水管上接一条d273X6焊接钢管供给该系统用水。需加压供水的车间有造球机添加水和成品堆场喷雾除尘用水。室外采用环状管网，并在管网上设地上式消火栓，消火栓间距不超过120米。造球机添加用水、成品堆场喷雾除尘用水分别设两台65-250（I）B型水泵（Q=30〜43.3〜561n7h,H=60〜60〜54m,配套电机功率N=15kW,n=2950r/min,一台工作，一台备用）和三台100-250型水泵（Q=70〜100〜130m3/h,H=87〜80〜68m,配套电机功率N=37kw,n=1480r/min,两台工作，一台备用）。从循环水泵站生产新水水池抽水供给。在造球屋屋顶设有一座30m3生产、消防水箱，其中15m?作为造球添加水的调节容积。3）循环水给水系统工艺设备排出的热废水自流至循环水泵站热水池，再用热水泵加压至循环水池顶部的冷却塔进行冷却，冷却后的水自流至冷水池。系统流量为752m7h,所需扬程为22mo选200-315（I）B型水泵三台（Q=242〜346〜450m3/h,H=27〜24〜19.5m,酉己套电机功率N=37kW,n=1480r/min,两台工作，一台备用）。冷却塔选用两台工业型逆流玻璃钢冷却塔（Q=350m7h,At=10T,配套电机功率N=llkW）。为保证循环水水质的稳定,设一台全自动清洗过滤器（处理水量Q=150m7h）,作为循环系统的旁滤。根据供水压力不同，循环水给水系统分为普压循环水给水系统和低压循环水给水系统两个部分。普压循环水给水系统主要供给链篦机的冷却用水、润磨机冷却水等。系统流量为280.4m3/h,所需扬程为63.4m。选200S63型水泵两台（Q=216-280〜351m7h,H=69〜63〜50m,配电机功率N=75kW,n=2950r/min,一台工作，一台备用）。为保证循环水水质，采用一台ISI-250-350T.6一体化离子棒水处理器（Q=350n?/h）进行处理。低压循环水给水系统主要供给环冷机冷却水、回转窑冷却水、干燥机冷却水、空压机冷却水等。系统流量为321.6m）h,所需扬程为53.2m。选200-500（I）B型水泵两台（Q=242〜346〜450m：'/h,H=63.8〜60〜52.5m,N=90kW,n=1480r/min,一台工作，一台备用）。为保证循环水质，设一台ISI-250-350T.6一体化离子棒水处理器（Q=350n?/h）对供水进行处理。为保护链篦机、回转窑、环冷机等重要生产设备，在其冷却进水管上设超极磁王水处理器。4）室内消防给水系统该系统采用临时高压消防给水系统。设置室内消防的厂房为造球室-电气楼、链篦机-回转窑、煤气发生炉站、润磨机室等。在循环水泵站内设两台消防加压泵，并在造球-电气楼屋顶设一座30m：'生产、消防水箱，其中15m3作为储存lOmin消防初期灭火用水量。每个室内消火栓上设置启动消防加压泵的按钮。在造球-电气楼、链篦机-回转窑、煤气发生炉站各设消防水泵结合器。消防加压泵选用XBD（III）100-250型水泵两台（Q=70〜100〜130m7h,H=87〜80〜68m,N=37kW,n=2900r/min,台工作，一■台备用）。电气楼主控制室和煤粉制备系统各设一套管网式七氟丙烷气体自动灭火系统，设计灭火浓度8%,灭火剂喷射时间为10s；其他各车间在适当的位置设置一定数量的手提式干粉灭火器。5.3排水排水采用雨污分流制暗管排放。生产热废水均经冷却处理后循环使用，造球机添加水等用水随产品消耗。化验室的酸碱污水经中和池处理后排入厂区污水管道。雨水由道路两旁雨水口收集后经d300-dl200钢筋混凝土排水管排至厂区雨水管道。环冷机等车间的地下积水采用50PWDDFL-AIII排污泵(Q=27m3/h,H=14.5m,N=5.5kW)加压直接排至厂区雨水系统。电气楼、厕所、化验室等的生活粪便污水经化粪池处理后排入厂区污水管道。6.电气概述设计范围包括精矿仓配料系统、干燥系统、润磨系统、造球系统、链篦机-回转窑-环冷机系统、除尘通风系统、水循环系统等设施配电、电力传动、自动控制、照明等。说明工艺及配套设施的供配电及自动控制设计。本设计不含外部高压电源电缆。供配电1)电源本工程为二级供电负荷。按两路进线电源考虑，该电源来自上级变电所的不同母线段，供电电压为10kV,供电交接点在本工程电气楼10kV高压配电室进线柜，要求至电气楼处的最大短路电流不大于31.5kA、10kV单母线分段，正常工作时分段运行，当一回路电源故障时，另一回路能担负全部负荷。低压用电设备电压为380/220V。lOkV母线上的短路数据因无资料,待施工图设计时,再计算确定。2）负荷计算装机容量HOOOkW；计算功率为8155kW；有功功率为9594KW；年耗电量为58720000kW.h；单位耗电量为46.2kW.h/to无功补偿采用高低压分别补偿方式，高压设电容补偿室，低压为电容补偿柜。3）变电所的设置与配电范围（1）根据球团厂工艺设施的布置及供电半径的要求，电气楼设在造球室与链篦机室间。内有高压配电室、高压电容补偿室，低压配电室、变压器室、主控室等。高配室向全厂所有高压电机及变压器放射式配电供电。变压器室内安装有4台1600kVA变压器，配电范围为造球、链篦机、回转窑、环冷系统、主工艺电除尘、相关转运站及相关辅助系统等。其中回转窑采用双电源自动切换供电（建议甲方配置一台柴油发电机，作为保安电源）。主控室内各操作站监控全厂各生产设备。（2）配料变电所建在干燥室附近，设有变压器室及低压配电室，内设二台lOOOkVA变压器，其电源来自电气楼高压配电室两段母线。分别向精矿干燥室、润磨室、配料室及除尘系统等设备配电。（3）成品变电所（原地方案无）设于成品仓旁，设有变压器室及低压配电室，内设二台lOOOkVA变压器，其电源来自电气楼高压配电室两段母线。分别向精矿仓库，成品仓，成品堆场，相关转运站及除尘等设备配电。4）继电保护及计量变压器装有电流速断、延时过电流、瓦斯和温度保护。装设电流表。lOkV高压电机装电流速断、过负荷、低电压及单相接地保护。并装有电流表。电源进线回路装电流速断。装设电压表、电流表、有功电度表。380V低压电动机装有短路、过负荷、低电压及断相保护。40kW及以上电动机机旁装设电流表。4电力传动及控制根据球团厂工艺要求，将全厂生产流程分为以下控制系统：1）精矿干燥及混合系统2）造球至成品系统3）粉尘散料系统4）成品输出系统5）除尘系统正常生产时，通过EIC计算机监控系统操作站（设于电气楼主控室）进行全厂联锁、集中控制与监视。在现场机旁操作箱，检修及试车时可单机控制。在电气楼设EIC主站，配料变电所及成品变电所设远程站；操作站、主站、远程站间通过数据总线相连。在CRT画面上用键盘及鼠标进行操作，并有专门打印机打印有关数据。高配室采用微机监控保护系统进行操作管理；对需要调速的设备均采用变频调速装置（包括2台高压短磨机）；容量较大的电动机采用软启动器起动；主抽风机米用降压启动。设备及电缆选型高压开关柜选用KYN28型中置式手车开关柜，配VY4型真空断路器（西门子真空泡）；变压器选用S9-M系列封闭式电力变压器；低压开关柜选用抽屉式开关柜，高、低压电缆选用YJV-O.87/10kV及VV-O.6/lkV型电力电缆；变频电机采用专用电缆。照明及防雷接地1）照明照明电源取自电力变压器，照明网络电压为380/220V。车间照明灯具一般采用工厂灯具配气体放电光源，高度超过10米采用混光灯；电气楼（变电所）及办公室等采用日光灯,并设置应急照明装置;室外照明采用防水型工厂弯杆灯及道路照明灯具。照明线路采用BV-450/750型导线,穿钢管明敷，电气楼（变电所）及办公室等为暗敷。在全厂各车间设有检修照明及事故照明（220V/36V）02）防雷除煤气管为二类防雷保护外，其他厂房均为三类防雷等级，需要防雷的各车间厂房一般装设避雷带,烟囱安装避雷针作接闪器。3）接地烧结厂接地采用TN-C—S接地系统。变压器工作接地电阻值不大于3欧；保护接地电阻值不大于10欧;防雷冲击接地电阻值不大于30欧;计算机接地电阻值不大于3欧。当各接地系统不能分开设置时,可以构成共用接地系统,其接地电阻取最小值。利用柱内钢筋作引下线,利用基础作接地极。煤气管道设置专门接地系统。7.通信根据生产工艺的要求和球团厂的规模，本通信系统设有下列通信设施：1通信种类1.1行政电话系统在厂内有关岗位设置行政电话，该电话由矿区自动电话站统一供线。1.2调度电话系统根据工艺要求，设计确定在球团厂设程控调度电话站，该电话站设在主控制室内。球团调度电话站对公司各调度电话总机分别设置中继线。1.3指令通信系统为满足球团厂噪声较大的生产岗位的通信联系，设一套指令通信系统。1.4工业电视系统为随时监视关键工艺环节的生产过程，改善生产条件，设计确定在造球室、链篦机室、回转窑处设置摄像机，其监视器设在主控制室内。1.5无线对讲系统为保证设备检修人员和主管生产领导通信联系的需要，设计给出一定数量的小功率无线电话机。1.6火灾自动报警系统按火灾报警规范的要求，在生产线的主控室、高低压配电室、变压器室等处均设置感烟和缆式线型感温探测器、手动报警按钮，联动各车间的消火栓按钮及消防泵的起停，上述设备与设在主控室内的火灾自动报警控制器组成报警联动系统。通信线路2.1外部线路由矿自动电话站引出一条HYA50X2X0.5型电话电缆至球团厂通信器械室的保安配电线箱上，供球团厂的行政电话和对各调度站的中继线用,该部分线路由矿区提供。2.2厂区线路在厂区内的通信线路采用直埋和架空方式敷设。2.3室内配线车间内的通信线路采用穿镀锌钢管沿胶带机通廊、墙或柱明敷设。对办公室内的配线采用通信电缆或导线穿镀锌钢管暗敷设。8.仪表自动化设计依据本工程采用链篦机-回转窑工艺。设计内容设计内容为120万吨/年氧化球团项目的过程检测与控制。3设计原则根据工艺流程的特点及工艺对自动化的要求，充分考虑生产实际情况和今后的发展。设计原则是：全厂设置技术先进、功能完善的“三电（EIC）一体”的计算机控制系统，完成对工艺过程参数的自动检测和生产过程的控制。加强对原料、能源和成品的计量管理，保证生产过程稳定，提高产品的产量和质量，保证生产人员和设备的安全。以节约能源、降低成本、提高劳动生产率和提高经济效益为目的。控制方式整个球团生产线采用计算机集中控制和管理。自动化控制系统由过程仪表、计算机控制系统所构成，完成数据采集、过程控制、参数指示、越线报警、画面显示、存储、打印生产报表等功能。全厂设一个集中控制室，完成从原料准备、精矿干燥、配料、润磨、造球、链篦机、回转窑、环冷机、成品、煤气站等球团工艺系统及辅助设施的生产过程的自动控制和管理。在其他只要车间还设有远程I/O站,完成工艺过程参数的采集、处理等工作。设计范围包括精选、配料、润磨、造球、链篦机、回转窑、环冷机、成品系统等球团工艺生产过程的检测和控制以及辅助设施的过程检测和控制。8.6生产过程的主要检测和控制项目6.1配料系统该部分包括干燥后的精矿、膨润土、灰尘等料量的自动配比；各矿槽料位测量；配料总量的计量等。具体内容如下：精矿给料量调节、指示、记录、累积；膨润土给料量调节、指示、记录、累积；灰尘给料量调节、指示、记录、累积；配料总量的指示、记录、累积；各矿槽料位指示、报警；精矿干燥前水分指示、记录。8.6.2润磨系统本系统具体检测项目如下：混合给料量调节、指示、记录、累积；混合料水分的指示、记录；混合矿槽料位指示、报警。8.6.3造球系统该部分为造球工艺过程参数的自动检测和控制，具体内容如下：造球机混合料加水控制；造球室混合料矿槽料位指示、报警；造球室混合给料量调节、指示、记录、累积；合格生球量的指示、记录、累积；生球反矿量的指示、记录、累积；造球机转速的指示。8.6.4链篦机系统该部分包括鼓风干燥段、抽风干燥段、预热I段、预热n段等工艺过程参数的自动检测和控制，具体内容如下：链篦机料层厚度指示、记录、调节；链篦机鼓干段罩内温度指示、记录；链篦机鼓干段风箱温度指示、